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Sesión 1 • 1. GEODINÁMICA INTERNA DE LA TIERRA – 1.1. ESTRUCTURA DE LA TIERRA – 1.2. DERIVA CONTINENTAL – 1.3. EXPANSIÓN DE LOS FONDOS OCEÁNICOS – 1.4. TECTÓNICA DE PLACAS • 2. ESTRUCTURAS TECTÓNICAS:FALLAS – 2.1. DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN – 2.2. EJEMPLOS DE FALLAS Cusco, Altyn Tagh, S. Ramón, Enriquillo, S. Andrés – 2.3. REBOTE ELÁSTICO (Terremoto de S. Francisco) • 3. TERREMOTOS. DISTRIBUCIÓN y LOCALIZACIÓN – 3.1. SISMO O TERREMOTO – 3.2. SISMICIDAD GLOBAL – 3.3. CLASIFICACIÓN DE LOS TERREMOTOS – 3.4. TERREMOTOS HISTÓRICOS Sesión 2 4. ONDAS QUE SE PRODUCEN EN LOS TERREMOTOS ◦ 4.1. TEORIA DE LA ELASTICIDAD ◦ 4.2. PARÁMETROS DE LAS ONDAS ◦ 4.3. TIPOS DE ONDA EN TERREMOTOS (P, S, LR, LQ) 8. MEDIDAS DE LOS TERREMOTOS ◦ 8.1. INTENSIDAD Y MAGNITUD. RELACIÓN ◦ 8.2. ENERGÍA LIBERADA ◦ 8.3. FRECUENCIA ◦ 8.4. SISMÓGRAFOS INTRODUCCIÓN ◦ DEFINICIÓN SISMO Y SISMOLOGÍA ◦ REVISIÓN HISTÓRICA SISMO o TERREMOTO: Sacudida o movimiento brusco del terreno, generalmente producidos por disturbios tectónicos (ocasionado por fuerzas que tienen su origen en el interior de la Tierra) o volcánicos (producido por la extrusión de magma hacia la superficie). Esta sacudida lleva consigo una liberación de energía la cual se transmite en forma de ondas elásticas, causando vibraciones y oscilaciones a su paso a través de del interior de la Tierra hasta llegar a la superficie terrestre. SISMOLOGÍA: Rama de la Geofísica que se encarga del estudio del origen y características de los terremotos, así como la propagación de las ondas (sísmicas) generadas en el interior y superficie de la Tierra y los medios que estas atraviesan. INTRODUCCIÓN Origen y características (localización, orientación, mecanismo, tamaño…) ↓ elaborar modelos realistas que ayuden a la predicción de terremotos ↕ elaborar modelos de prevención para atenuar los efectos destructivos Ondas sísmicas ↓ de ellas depende el tipo de daños que causa un sismo + información acerca de lo que está ocurriendo en la fuente y del medio material que han atravesado Medios ↓ conocer la estructura de la Tierra A su vez este conocimiento nos lleva a localizar correctamente los sismos y estudiar las ondas que generan INTRODUCCIÓN • Ciencia que tarda en desarrollarse debido a que eran tratados como fenómenos divinos. • 132 d.C: Zhang Heng “detector de terremotos”. s. XVII (1660): Hooke “Ley de la Elasticidad”. s. XVIII: Navier “Ecuaciones generalizadas de la elasticidad”. s. XIX: Cauchy y Bisson “Teoría de la eslasticidad moderna”. 1883: De Rossi y Forel proponen la primera escala de intensidades para cuantificar el daño. 1892: John Milne desarrolla el 1er sismógrafo. 1900: Los científicos utilizan la investigación sismográfica para investigar la estructura interna de la Tierra, desarrollando un modelo de capas concéntricas que son el núcleo, el manto y la corteza. 1902: Mercalli revisa y modifica la escala de intensidades de Rossi y Forel. 1906: Terremoto de San Francisco. H.F. Reid: “Teoría del Rebote Elástico” (mecanismo de generación de sismos) R.D. Oldham: existencia de un núcleo líquido, más denso. REVISIÓN HISTÓRICA INTRODUCCIÓN líquido, más denso. REVISIÓN HISTÓRICA INTRODUCCIÓN Era un dispositivo de cobre en forma de jarrón, de unos dos metros y medio de diámetro, con ocho cabezas de dragones colocados según las direcciones de los puntos cardinales (N, S, E, O, NE, NO, SE, SO). Las cabezas miran hacia el suelo y sujetan una pequeña bola de bronce entre sus fauces. Si la máquina detectaba un temblor de tierra, una bola de bronce, automáticamente, se soltaba y caía en la boca de de los sapos situados inmediatamente debajo. El jarrón de cobre servía como amplificador de la vibración producida y un péndulo interior era el encargado de accionar un mecanismo que hacía desprenderse la bola sujetada por el dragón colocado en la posición más próxima al origen del seísmo. La posición de uno de los sapos en cuestión indicaba la dirección en la cual procedía el temblor. El invento original no se conserva, y a pesar de existir numerosas reproducciones, la mayoría de ellas son simplemente ornamentales, de hecho, fue en 2005 cuando se consiguió una reconstrucción funcional del 'didong yi', y para ello hizo falta un equipo multidisciplinar de siete personas, formado por sismólogos, arqueólogos e ingenieros chinos. • Ciencia que tarda en desarrollarse debido a que eran tratados como fenómenos divinos. • 132 d.C: Zhang Heng “detector de terremotos”. • s. XVII (1660): Hooke “Ley de la Elasticidad”. • s. XVIII: Navier “Ecuaciones generalizadas de la elasticidad”. • s. XIX: Cauchy y Bisson “Teoría de la eslasticidad moderna”. • 1883: De Rossi y Forel proponen la primera escala de intensidades para cuantificar el daño. • 1892: John Milne desarrolla el 1er sismógrafo. • 1900: Los científicos utilizan la investigación sismográfica para investigar la estructura interna de la Tierra, desarrollando un modelo de capas concéntricas que son el núcleo, el manto y la corteza. • 1902: Mercalli revisa y modifica la escala de intensidades de Rossi y Forel. • 1906: Terremoto de San Francisco. – H.F. Reid: “Teoría del Rebote Elástico” (mecanismo de generación de sismos) – R.D. Oldham: existencia de un núcleo líquido, más denso. REVISIÓN HISTÓRICA INTRODUCCIÓN • 1909: Mohorovicic, descubre la interfase Corteza – Manto (terremotos cercanos a Yugoslavia). • 1913: Gutenberg, determina la distancia entre el Manto y el Núcleo. • 1915: Wegener, “Deriva Continental”. • 1935: Charles Richter propone una escala de magnitudes para sismos locales. • 1939: Lehmann, estudio del Núcleo. • 1955: Benioff interpretóla inclinación de la zona sísmica como "una gigantesca falla de penetración entre dos cuerpos rígidos”. Década de los ‘60: • Hess, “Expansión del Fondo Oceánico” • Wilson, término “Placa”. • “Tectónica de Placas” • Hechos/Estudios fortuitos con finalidad diferente: p.e. la instalación de redes de sismógrafos para el control de las explosiones nucleares . Los datos obtenidos revelaron que la mayoría de los terremotos se concentraban en zonas muy estrechas (límites de placas) lo cual produjo el apoyo definitivo de la Tectónica de Placas. REVISIÓN HISTÓRICA INTRODUCCIÓN El desarrollo de la sismología y el estudio de las ondas sísmicas ha generado un mayor entendimiento de la estructura de la Tierra dando apoyo a hipótesis como la de la Deriva Continental y desarrollando teorías como la Tectónica de Placas. REVISIÓN HISTÓRICA INTRODUCCIÓN Sesión 1 • 1. GEODINÁMICA INTERNA DE LA TIERRA – 1.1. ESTRUCTURA DE LA TIERRA – 1.2. DERIVA CONTINENTAL – 1.3. EXPANSIÓN DE LOS FONDOS OCEÁNICOS – 1.4. TECTÓNICA DE PLACAS • 2. ESTRUCTURAS TECTÓNICAS: FALLAS – 2.1. DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN – 2.2. EJEMPLOS DE FALLAS – Cusco, Altyn Tagh, S. Ramón, Enriquillo, S. Andrés – 2.3. REBOTE ELÁSTICO (Terremoto de S. Francisco) • 3. TERREMOTOS. DISTRIBUCIÓN Y LOCALIZACIÓN – 3.1. SISMO O TERREMOTO – 3.2. SISMICIDAD GLOBAL – 3.3. CLASIFICACIÓN DE LOS TERREMOTOS – 3.4. TERREMOTOS HISTÓRICOS Sesión 2 ◦ 4. ONDAS QUE SE PRODUCEN EN LOS TERREMOTOS ◦ 4.1. TEORIA DE LA ELASTICIDAD ◦ 4.2. PARÁMETROS DE LAS ONDAS ◦ 4.3. TIPOS DE ONDA EN TERREMOTOS (P, S, LR, LQ) 5. MEDIDAS DE LOS TERREMOTOS ◦ 8.1. INTENSIDAD Y MAGNITUD. RELACIÓN ◦ 8.2. ENERGÍA LIBERADA ◦ 8.3. FRECUENCIA ◦ 8.4. SISMÓGRAFOS INTRODUCCIÓN ◦ DEFINICIÓN SISMO Y SISMOLOGÍA ◦ REVISIÓN HISTÓRICA ESTRUCTURA DE LA TIERRA 1909 1913 1939 •Corteza (3-70 km): Predominan SiAl de densidad no muy alta. Corteza Continental: Rocas graníticas (baja densidad) Corteza Oceánica: Rocas basálticas (más densas) •Manto: SiFe y Mg (alta densidad) •Núcleo: Fe, Ni y otros elementos (muy alta densidad) Modelo Estático (Composición química) +d 3.5 g/cm3 9.4-11.5 g/cm3 5.7 g/cm3 15 g/cm3 2.7 g/cm3 ESTRUCTURA DE LA TIERRA 900ºC 10 kb 2900ºC 1400 kb 5000ºC •Corteza (3-70 km): Predominan SiAl de densidad no muy alta. Corteza Continental: Rocas graníticas (baja densidad) Corteza Oceánica: Rocas basálticas (más densas) •Manto: Si Fe y Mg (alta densidad) •Núcleo: Fe, Ni y otros elementos (muy alta densidad) Modelo Estático (Composición química) +d, P, T 3.5 g/cm3 9.4-11.5 g/cm3 5.7 g/cm3 15 g/cm3 Modelo Dinámico (Comportamiento mecánico) 400 kb 2.7 g/cm3 ESTRUCTURA DE LA TIERRA 900ºC 10 kb 2900ºC 1400 kb 5000ºC •Corteza (3-70 km): Predominan SiAl de densidad no muy alta. Corteza Continental: Rocas graníticas (baja densidad) Corteza Oceánica: Rocas basálticas (más densas) •Manto: Si Fe y Mg (alta densidad) •Núcleo: Fe, Ni y otros elementos (muy alta densidad) Modelo Estático (Composición química) +d, P, T 3.5 g/cm3 9.4-11.5 g/cm3 5.7 g/cm3 15 g/cm3 Modelo Dinámico (Comportamiento mecánico) 400 kb 2.7 g/cm3 ESTRUCTURA DE LA TIERRA 900ºC 10 kb 2900ºC 1400 kb 5000ºC •Corteza (3-70 km): Predominan SiAl de densidad no muy alta. Corteza Continental: Rocas graníticas (baja densidad) Corteza Oceánica: Rocas basálticas (más densas) •Manto: Si Fe y Mg (alta densidad) •Núcleo: Fe, Ni y otros elementos (muy alta densidad) Modelo Estático (Composición química) +d, P, T 3.5 g/cm3 9.4-11.5 g/cm3 5.7 g/cm3 15 g/cm3 Modelo Dinámico (Comportamiento mecánico) 400 kb •Litosfera (100Km) Rígida. Sólida. Coincide con la corteza y la parte rígida del manto superior. •Astenosfera: Parcialmente fundida con bastante plasticidad debido a la P y T. •Mesosfera o Manto : Sólida mas o menos rígida pero con cierta plasticidad. Con fusiones parciales en el contacto con el núcleo provocando el ascenso. •Núcleo externo: Líquido , metal fundido. •Núcleo interno: Sólido, rígido. 2.7 g/cm3 Fusiones Parciales (↓d) Ascenso (+ligeros) p L S K p ESTRUCTURA DE LA TIERRA • Estos movimientos convectivos generados en el manto y en la astenosfera (materiales plásticos) producen el desplazamiento de la litosfera (sólida y rígida) apareciendo el término “placa” y desarrollándose la Tectónica de Placas (geólogos Wilson y Pitman; los geofísicos Hammond Hess y Allan V. Cox; y los sismólogos Sykes, Kanamori y Ewing. Década de los 60). • La Teoría de la Tectónica de Placas recoge: – Th. Deriva Continental (Wegener, 1915) – Th. Expansión del Fondo Oceánico ( Hess, años ‘60) TEORÍA DE LA DERIVA CONTINENTAL (Wegener, 1915) • Hipótesis: – (225 m.a- Paleozóico) Único Supercontinente: PANGEA Único Océano: PANTALASIA – (125 m.a-Jurásico) Fracturación PANGEA Fragmentos se alejan: diferentes Océanos y Continentes – (Actualidad) Observaciones: Geográficas Geológicas Paleontológicas Paleoclimáticas Forma de los continentes permite encajarlos. Tener en cuenta erosión costera y los cambios de n.m. TEORÍA DE LA DERIVA CONTINENTAL (Wegener, 1915) • Observaciones: – Geográficas, Geológicas, Paleontológicas, Paleoclimáticas Formaciones montañosas equivalentes: S. África- S. América Europa – N. América Inglaterra/Francia- Costa E de N. América TEORÍA DE LA DERIVA CONTINENTAL (Wegener, 1915) • Observaciones: – Geográficas, Geológicas, Paleontológicas, Paleoclimáticas Registro fósil indica que fauna y flora compartieron un territorio común. TEORÍA DE LA DERIVA CONTINENTAL (Wegener, 1915) • Observaciones: – Geográficas, Geológicas, Paleontológicas, Paleoclimáticas Depósitos glaciares en India, Australia, América del S. y África TEORÍA DE LA DERIVA CONTINENTAL (Wegener, 1915) Estudio de los climas del pasado • Observaciones: – Geográficas, Geológicas, Paleontológicas, Paleoclimáticas • Hipótesis: – (225 m.a- Paleozóico) Único Supercontinente: PANGEA Único Océano: PANTALASIA – (Jurásico) Fracturación PANGEA Fragmentos se alejan: diferentes Océanos y Continentes – (Actualidad) • Observaciones: – Geográficas, Geológicas – Paleontológicas, Paleoclimáticas TEORÍA DE LA DERIVA CONTINENTAL (Wegener, 1915) • Wadati y Benioff (Japón y costa W de América, 1935 y 1955): observaron, independientemente, la existencia de una zona estrecha de la litosfera por la que se distribuyen en profundidad de los focos sísmicos y que indica la zona de subducción (una placa litosférica se sumerge bajo otra). Benioff: plotea los terremotos de la costa W de América y observa que todos se distribuían en una banda de 30-40 Km que aumentaba su pendiente en profundidad, variando desde 30-60º. ZONAS de SUBDUCCIÓN. WADATI- BENIOF ZONAS de SUBDUCCIÓN. WADATI- BENIOF TH. EXTENSION DE LOS FONDOS OCEÁNICOS (Hess, años ´60) • Las corrientes convectivas del manto producen el ascenso de material caliente que provoca la fracturación y adelgazamiento de la litosfera, generando un surco o rift. • Estos materiales que intruyen empujan lateralmente a los ya formados separando las placas y generando nueva corteza. Mar Rojo (África y Asia) Océano Atlántico TH. EXTENSION DE LOS FONDOS OCEÁNICOS (Hess, años ´60) Mar Rojo (África y Asia) Océano Atlántico Th. TECTÓNICA DE PLACAS (‘60) • Valida y aúna todas estas observaciones: Deriva Continental, Zona de Wadati-Benioff, Expansión de Fondos oceánicos. • Explica el proceso de deformación, destrucción y movimientos de la corteza del planeta. • Establece que: – La litosfera está organizada en conjuntos rígidos estables, denominados PLACAS. – Estas placas se encuentran juntas y se mueven independientemente, acercándose, alejándose o deslizándose unas respecto de otras. – El movimiento de las placas es debido al ascenso de material caliente del manto por corrientes de convección. – El material convectivo que asciende desde el manto a zonas más frías empuja y rompe la placa generando nueva corteza. Th. TECTÓNICA DE PLACAS (‘60) • Establece que: – La litosfera está organizada en conjuntos rígidos estables, denominados PLACAS. – Estas placas se encuentran juntas y se mueven independientemente, acercándose, alejándose o deslizándose unas respecto de otras. – El movimiento de las placas es debido al ascenso de material caliente del manto por corrientes de convección. – El material convectivo que asciende desde el manto a zonas más frías empuja y rompe la placa generando nueva corteza. Tipos de placas tectónicas Continental: poseen principalmente litosfera continental. Oceánica: no poseen litosfera continental. Mixtas: Poseen litosfera oceánica y continental. •8 grandes placas: Africana Antártica Euroasiática Indo-australiana Nazca Norteamericana Pacífica Sudamericana •Placas más pequeñas: Arábiga Caribe Cocos Filipina Somalí •v=5-10 cm/año Th. TECTÓNICA DE PLACAS (‘60) Th. TECTÓNICA DE PLACAS (‘60) • Tipos de bordes de placas: – La principal actividad sísmica a nivel mundial (99%) se sitúa en las zonas de deformación tectónica, es decir en los límites entre los bloques de la corteza terrestre. – El tamaño de la Tierra no ha variado significativamente durante los últimos 600 millones de años. Este hecho implica que la corteza terrestre se destruye en la misma proporción en que es creada. Th. TECTÓNICA DE PLACAS (‘60) Convergentes o Destructivos: En éstos se destruye litosfera. Coinciden con las fosas o zonas de subducción y zonas de colisión continental. Divergentes o Constructivos: Son en los que se crea nueva litosfera. Transformantes o Pasivos: Son neutrales, ya que no se crea ni se destruye litosfera. Las placas se desplazan lateralmente. Th.TECTÓNICA DE PLACAS (‘60) Ejemplo placa de Sur América y Nazca (Cordillera de Los Andes) •La placa de Nazca se desplaza en dirección W-E y v=60 mm/año. •La placa de Sur América se desplaza en dirección E-W y v=10-20 mm/año. Nota: Falla transformante de San Andrés v= 5cm/año. Th. TECTÓNICA DE PLACAS (‘60) Estructura de la T en f (composición química): “d” aumenta con profundidad • Corteza (Rocas de SiAl) • Manto superior e inferior (Silicatos de Fe y Mg) • Núcleo Externo e interno (Fe y Ni) Estructura de la T en f( comportamiento): P y T aumenta con profundidad • Litosfera (Rígida) • Astenosfera (Plástica) • Mesosfera (Plástica) • Núcleo externo (Líquido) • Núcleo interno (Sólido) Th. Tectónica de Placas (Th. Deriva Continental +Th. Extensión F.O) • Explica el proceso de deformación, destrucción y movimientos de la corteza del planeta. • PLACA: bloques rígidos estable que forman la litosfera. Se mueven unas respecto de otras (acercan, alejan o deslizan) debido al ascenso de material caliente del manto por corrientes de convección que rompe la placa generando nueva corteza. RESUMEN Tipos de Placas: • Continental • Oceánica • Mixta Tipos de borde de Placas • Destructivos (Convergentes) – Oceánica – Oceánica (Japón) – Oceánico- Continental (Los Andes: Placa de Nazca subduce bajo Placa S. América) – Continental-Continental (Cordillera del Himalaya) • Constructivos (Divergentes) – Oceánica – Oceánica (Dorsal Medioatlántica) – Oceánica- Continental (Rift Continental) • Transformantes o Neutros (Falla de S. Andrés, S. Francisco, EEUU) https://www.youtube.com/watch?v=T2WqVjeOpXo&app=desktop RESUMEN https://www.youtube.com/watch?v=T2WqVjeOpXo&app=desktop Sesión 1 • 1. GEODINÁMICA INTERNA DE LA TIERRA – 1.1. ESTRUCTURA DE LA TIERRA – 1.2. DERIVA CONTINENTAL – 1.3. EXPANSIÓN DE LOS FONDOS OCEÁNICOS – 1.4. TECTÓNICA DE PLACAS • 2. ESTRUCTURAS TECTÓNICAS: FALLAS – 2.1. DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN – 2.2. EJEMPLOS DE FALLAS – Cusco, Altyn Tagh, S. Ramón, Enriquillo, S. Andrés – 2.3. REBOTE ELÁSTICO (Terremoto de S. Francisco) • 3. TERREMOTOS. DISTRIBUCIÓN Y LOCALIZACIÓN – 3.1. SISMO O TERREMOTO – 3.2. SISMICIDAD GLOBAL – 3.3. CLASIFICACIÓN DE LOS TERREMOTOS – 3.4. TERREMOTOS HISTÓRICOS Sesión 2 ◦ 4. ONDAS QUE SE PRODUCEN EN LOS TERREMOTOS ◦ 4.1. TEORIA DE LA ELASTICIDAD ◦ 4.2. PARÁMETROS DE LAS ONDAS ◦ 4.3. TIPOS DE ONDA EN TERREMOTOS (P, S, LR, LQ) 5. MEDIDAS DE LOS TERREMOTOS ◦ 8.1. INTENSIDAD Y MAGNITUD. RELACIÓN ◦ 8.2. ENERGÍA LIBERADA ◦ 8.3. FRECUENCIA ◦ 8.4. SISMÓGRAFOS INTRODUCCIÓN ◦ DEFINICIÓN SISMO Y SISMOLOGÍA ◦ REVISIÓN HISTÓRICA Son zonas de fractura de la corteza terrestre que delimitan a las placas. Físicamente, una falla es la superficie de contacto entre estructuras geológicas adyacentes, a lo largo de la cual se pueden producir desplazamientos violentos, esa superficie se denomina plano de falla. DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN Son zonas de fractura de la corteza terrestre que delimitan a las placas. Físicamente, una falla es la superficie de contacto entre estructuras geológicas adyacentes, a lo largo de la cual se pueden producir desplazamientos violentos, esa superficie se denomina plano de falla. Clasificación en f: Tipo de salto (desplazamiento) entre bloques Falla Normal Fuente: Instituto Nacional de Prevención Sísmica, Argentina http://contenidos.inpres.gov.ar/docs/Fallas%20Geol%C3%B3gicas.pdf DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN Falla Inversa Fuente: Instituto Nacional de Prevención Sísmica, Argentina http://contenidos.inpres.gov.ar/docs/Fallas%20Geol%C3%B3gicas.pdf DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN Falla de desgarre, Terremoto de Izmit, Turquía (1999) Fuente: Instituto Nacional de Prevención Sísmica, Argentina http://contenidos.inpres.gov.ar/docs/Fallas%20Geol%C3%B3gicas.pdf DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN • Inactivas: aquellas originadas en el pasado geológico que no han manifestado actividad reciente (edad T= 4470 m.a). No representan ningún peligro sísmico para poblaciones cercanas. • Activas: aquellas que han producido movimientos en los últimos 10.000 años, o bien en su pasado geológico reciente, considerando los últimos 500.000 años. – Sísmicas: el deslizamiento entre bloques es repentino dando lugar a terremotos. – Asísmicas: el deslizamiento es lento y continuo, solo perceptible después de varios años de mediciones. DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN Tener en cuenta la ACTIVIDAD DE LA FALLA Depende del modelo tectónico, tipo y geometría de la falla, tasa de acumulación de deformación, dirección de esfuerzos, carácter de la estratigrafía, propiedades de la corteza, complejidad y propiedades físicas de la zona. Tasa de deslizamiento: Cantidad de desplazamiento acumulativo en la edad geológica Dislocación por evento: Medidas en campo con estudios históricos, valores promedio y máximo Longitud de ruptura Tamaño del sismo: Magnitud Ms; Magnitud momento Intervalo de recurrencia: Diagrama de frecuencia vs. magnitud •Pronosticar los eventos futuros. •Estimar el riesgo sísmico. •Tomar las decisiones adecuadas en ingeniería. DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN FALLAS. Ejemplos • Falla Tambomachay (Cusco, Perú) “Estudio Sismotectónico de la Falla Tambomachay – Cusco” (Instituto Geofísico del Perú, 2013) http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco • La sismotectónica de las fallas activas del Cusco es poco conocida, y dentro de los temas de Investigación encaminados para el año 2013, se viene analizando la microsismicidad registrada por una red sísmica local compuesta por 6 estaciones de banda ancha, instalados sobre la falla Tambomachay, además de la estación sísmica CUS de la Red Sísmica Nacional. A la fecha se ha registrado importante actividad microsísmica (Octubre 2012 a Enero 2013) con posible origen en esta falla, así como de otros que sugieren la existencia de áreas de deformación local que serán monitoreadas posteriormente. • El sistema de fallas del Cusco han dado origen a importantes sismos en el pasado (por ejemplo, 5 de abril de 1986, M=5.5) y que han producido daños importantes en las localidades entorno a las zonas epicentrales. http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco FALLAS. Ejemplos • Falla Tambomachay (Cusco, Perú) “Estudio Sismotectónico de la Falla Tambomachay – Cusco” (Instituto Geofísico del Perú, 2013) http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco Objetivos • Analizar e identificar la microsismicidad presente que es asociada a la falla de Tambomachay (Cusco). • Identificar la geometría, orientación de los esfuerzos locales, longitud de la traza activa, la inclinación del plano de falla y su profundidad, de la falla de Tambomachay (Cusco). http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cuscohttp://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco • Falla Tambomachay (Cusco, Perú) FALLAS. Ejemplos ESTUDIO DEL MAPA DE PELIGROS DE LA CIUDAD DEL CUSCO. PROYECTO: CIUDADES SOSTENIBLES. RUPERTO BENAVENTE VELASQUEZ, CARLOS FERNADEZ BACA VIDAL, ANDRES GOMEZ NOBLEGA. 2004. http://bvpad.indeci.gob.pe/doc/estudios_CS/Region_Cusco/cusco/cusco_mp.pdf Huanacaure Kayra Tankarpata Huancaro Chocco Saylla http://bvpad.indeci.gob.pe/doc/estudios_CS/Region_Cusco/cusco/cusco_mp.pdf • Falla Tambomachay (Cusco, Perú) FALLAS. Ejemplos 2. ESTRUCTURAS TECTÓNICAS. FALLAS ESTUDIO DEL MAPA DE PELIGROS DE LA CIUDAD DEL CUSCO. PROYECTO: CIUDADES SOSTENIBLES. 2004 RUPERTO BENAVENTE VELASQUEZ, CARLOS FERNADEZ BACA VIDAL, ANDRES GOMEZ NOBLEGA. http://bvpad.indeci.gob.pe/doc/estudios_CS/Region_Cusco/cusco/cusco_mp.pdf Conclusiones y recomendaciones http://bvpad.indeci.gob.pe/doc/estudios_CS/Region_Cusco/cusco/cusco_mp.pdf • Falla Tambomachay (Cusco, Perú) FALLAS. Ejemplos 2. ESTRUCTURAS TECTÓNICAS. FALLAS Estudio Sismotectónico de la Falla Tambomachay–Cusco. Inst. Geofísico del Perú. http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco • Falla Tambomachay (Cusco, Perú) FALLAS. Ejemplos 2. ESTRUCTURAS TECTÓNICAS. FALLAS Estudio Sismotectónico de la Falla Tambomachay–Cusco. Inst. Geofísico del Perú. http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco http://portal.igp.gob.pe/estudio-sismotectonico-falla-tambomachay-cusco • Falla Altyn Tagh (China): Desgarre Longitud de 2500 Km. Por la colisión de la placa India con la Euroasiática. FALLAS. Ejemplos 2. ESTRUCTURAS TECTÓNICAS. FALLAS • Falla Altyn Tagh (China): Desgarre Longitud de 2500 Km. Por la colisión de la placa India con la Euroasiática. FALLAS. Ejemplos 2. ESTRUCTURAS TECTÓNICAS. FALLAS • Falla San Ramón (Chile): Inversa Longitud de 25 Km. Falla secundaria asociada con la generación de relieves frontales de cinturones de montaña. FALLAS. Ejemplos Fuente: Artículo: Sondeo de grandes terremotos intraplaca en el flanco oeste de los Andes G. Vargas , Y. Klinger , TK Rockwell , SL Forman , S. Rebolledo , S. Baize , R. Lacassin , R. Armijo http://geology.geoscienceworld.org/content/42/12/1083#abstract-1 2. ESTRUCTURAS TECTÓNICAS. FALLAS http://geology.geoscienceworld.org/content/42/12/1083 http://geology.geoscienceworld.org/content/42/12/1083 http://geology.geoscienceworld.org/content/42/12/1083 • Falla Enrriquillo (Haití): Desgarre Expresión superficial de más de 500 kilómetros, tanto en tierra como en el fondo marino. Placas del Caribe y Norteamericana. FALLAS. Ejemplos • Falla San Andrés (California): Desgarre Longitud de 1287 Km. Por desplazamiento derecho entre la Placa Norteamericana y la Placa del Pacífico. FALLAS. Ejemplos 2. ESTRUCTURAS TECTÓNICAS. FALLAS • Falla San Andrés (California): Desgarre Longitud de 1287 Km. Por desplazamiento derecho entre la Placa Norteamericana y la Placa del Pacífico. FALLAS. Ejemplos 2. ESTRUCTURAS TECTÓNICAS. FALLAS REBOTE ELÁSTICO Th. Rebote elástico (Terremoto de S. Francisco. Reid, 1906): Modelo que explica la generación de un terremoto y aunque se enunció para la Falla de San Andrés, que es una falla de desgarre que abarca todo el estado de California (límite de placas Pacífica y Norteamericana), se extiende para cualquier otro tipo de falla. La energía elástica acumulada en las zonas de convergencia o de movimientos relativos de placas, se libera súbitamente cuando se excede la capacidad resistente de los materiales, originándose las ONDAS SÍSMICAS. 2. ESTRUCTURAS TECTÓNICAS. FALLAS REBOTE ELÁSTICO 2. ESTRUCTURAS TECTÓNICAS. FALLAS Fallas • Son zonas de fractura de la corteza terrestre que delimitan a las placas. Físicamente, una falla es la superficie de contacto entre estructuras geológicas adyacentes, a lo largo de la cual se pueden producir desplazamientos violentos, esa superficie se denomina plano de falla. Clasificación en f ( tipo de salto) • Normal (Fuerzas Distensivas) • Inversa (Fuerzas Compresivas) • Desgarre (Cizalla) Clasificación en f (actividad) • Inactivas: sin actividad reciente. No representan peligro sísmico para poblaciones cercanas. • Activas: movimientos en los últimos 10.000 años, o bien en su pasado geológico reciente, considerando los últimos 500.000 años. – Sísmicas: deslizamiento entre bloques repentino = terremotos. – Asísmicas: deslizamiento lento y continuo, perceptible después de años. Th. Rebote elástico (Terremoto de S. Francisco para la Falla de S. Andrés, transformante) • Se extiende para cualquier otro tipo de falla. • La energía elástica acumulada en las zonas de convergencia o de movimientos relativos de placas, se libera súbitamente cuando se excede la capacidad resistente de los materiales, originándose las ONDAS SÍSMICAS. RESUMEN 2. ESTRUCTURAS TECTÓNICAS. FALLAS Sesión 1 • 1. GEODINÁMICA INTERNA DE LA TIERRA – 1.1. ESTRUCTURA DE LA TIERRA – 1.2. DERIVA CONTINENTAL – 1.3. EXPANSIÓN DE LOS FONDOS OCEÁNICOS – 1.4. TECTÓNICA DE PLACAS • 2. ESTRUCTURAS TECTÓNICAS: FALLAS – 2.1. DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN – 2.2. EJEMPLOS DE FALLAS – 2.3. REBOTE ELÁSTICO (Terremoto de S. Francisco) • 3. TERREMOTOS. DISTRIBUCIÓN Y LOCALIZACIÓN – 3.1. SISMO O TERREMOTO – 3.2. SISMICIDAD GLOBAL – 3.3. CLASIFICACIÓN DE LOS TERREMOTOS – 3.4. TERREMOTOS HISTÓRICOS Sesión 2 ◦ 4. ONDAS QUE SE PRODUCEN EN LOS TERREMOTOS ◦ 4.1. TEORIA DE LA ELASTICIDAD ◦ 4.2. PARÁMETROS DE LAS ONDAS ◦ 4.3. TIPOS DE ONDA EN TERREMOTOS (P, S, LR, LQ) 5. MEDIDAS DE LOS TERREMOTOS ◦ 8.1. INTENSIDAD Y MAGNITUD. RELACIÓN ◦ 8.2. ENERGÍA LIBERADA ◦ 8.3. FRECUENCIA ◦ 8.4. SISMÓGRAFOS INTRODUCCIÓN ◦ DEFINICIÓN SISMO Y SISMOLOGÍA ◦ REVISIÓN HISTÓRICA SISMO ó TERREMOTO El terremoto viene determinado por: • El punto o foco donde se produce la rotura y desde donde irradian las ondas sísmicas que se propagan en todas las direcciones, provocando la vibración del terreno, HIPOCENTRO. • El punto en la vertical y en superficie o primer punto donde llegan las ondas sísmicas en a la superficie, EPICENTRO. • La distancia en la vertical a la que está el hipocentro, DISTANCIA FOCAL. • La distancia entre el epicentro y la estación sismológica, DISTANCIA EPICENTRAL (en º ó Km). Es la liberación súbita de energía elástica acumulada en el subsuelo que serefleja en un movimiento o vibración del terreno. Estación Sísmica Δº 3. TERRREMOTOS. DISTRIBUCIÓN Y LOCALIZACIÓN SISMICIDAD GLOBAL 3. TERRREMOTOS. DISTRIBUCIÓN Y LOCALIZACIÓN Anualmente hay una media de 30.000 terremotos naturales de los que se tengan datos. El 99% se producen en los límites de placas. Existen 3 zonas sísmicas importantes en la Tierra: • CINTURÓN CIRCUMPACÍFICO ó ANILLO DE FUEGO: Libera el 75-80% de la energía anual. Comprende los terremotos que rodean el Pacífico: Costa W América. • MEDITERRÁNEA- TRANSASIÁTICA: Libera entre el 15-20% de la energía anual. Comprende desde el punto triple de Las Azores, extendiéndose por el Mediterráneo, Italia y se une con el Cinturón Circumpacífico. • DORSALES OCEÁNICAS: Liberan entre el 3-7% de la energía anual. • INTRAPLACA: Liberan el 1% de la energía anual. SISMICIDAD GLOBAL 3. TERRREMOTOS. DISTRIBUCIÓN Y LOCALIZACIÓN CLASIFICACIÓN DE LOS TERREMOTOS En función de la LOCALIZACIÓN del foco, de su profundidad, los terremotos se pueden clasificar: • SISMOS SUPERFICIALES : Aquellos cuyo foco se sitúa entre 0 y 70 km de profundidad. Son los más importantes por su ocurrencia. Liberan un 85% de la energía que se libera todos los años en forma de terremotos. Se producen en las 3 zonas. Son los únicos que se producen en la Zona de Dorsales Oceánicas. • SISMOS INTERMEDIOS: Aquellos cuyo foco se sitúa entre 70 y 300 km de profundidad. Liberan un 12 % de la energía anual. Se producen, en su gran mayoría, en las zonas de subducción. 3. TERRREMOTOS. DISTRIBUCIÓN Y LOCALIZACIÓN CLASIFICACIÓN DE LOS TERREMOTOS • SISMOS PROFUNDOS: Aquellos cuyo foco se sitúa entre 300 y 700 km de profundidad. Hay muy pocos. Liberan un 3% de la energía anual. Son muy importantes para conocer la estructura de la Tierra en los márgenes destructivos, ya que son la prueba definitiva para la Tectónica de Placas. Cuando se produce un terremoto (mainshock) se pueden producir pequeños TERREMOTOS PREVIOS (foreshocks) y posteriores, RÉPLICAS (aftershocks). 3. TERRREMOTOS. DISTRIBUCIÓN Y LOCALIZACIÓN TERREMOTOS HISTÓRICOS 3. TERRREMOTOS. DISTRIBUCIÓN Y LOCALIZACIÓN Rank ing Fecha y hora UTC Magnitud País Lugar 1 22 de mayo de 1960, 15:11 9,5 Chile Valdivia 2 26 de diciembre de 2004 9,3 Indonesia Frente al norte de Sumatra 3 28 de marzo de 1964, 03:36 9,2 Estados Unidos Anchorage, Alaska 4 4 de noviembre de 1952, 16:58 9 Rusia Península de Kamchatka 5 11 de marzo de 2011, 14:46 9 Japón Costa de Honshu 6 13 de agosto de 1868, 21:30 9 Perú Arica, actualmente Chile 7 24 de noviembre de 1833, 15:00 8,8-9,2 Indonesia Bengkulu, Sumatra 8 27 de febrero de 2010, 03:34 8,8 Chile Cobquecura (provincia de Ñuble) 9 31 de enero de 1906, 15:36 8,8 Ecuador-Colombia Frente a las costas de Esmeraldas 10 26 de enero de 1700 21:00 8,7 Estados Unidos y Canadá California, Oregón, Washington y Colu mbia Británica ÚLTIMOS TERREMOTOS 3. TERRREMOTOS. DISTRIBUCIÓN Y LOCALIZACIÓN Rank ing Fecha y hora UTC Magnitud País Lugar 19 de septiembre de 2017, 13:14: 7,1 México Puebla 7 de septiembre de 2017, 23:49: 8,2 México Chiapas 16 de abril de 2016, 18:58 7,8 Ecuador Manabí Terremoto HOY: http://www.igp.gob.pe/ http://www.igp.gob.pe/ RESUMEN Terremoto • Liberación súbita de energía elástica acumulada en el subsuelo que se refleja en un movimiento o vibración del terreno Parámetros • Hipocentro: donde se produce la rotura y desde donde irradian las ondas sísmicas. • Epicentro: punto en la vertical y en superficie del hipocentro. • Distancia Epicentral: distancia (º o Km) entre el epicentro y la estación sismológica. Sismicidad Global • 99% de los terremotos se producen en los límites de placas – CINTURÓN CIRCUMPACÍFICO ó ANILLO DE FUEGO: Libera 75-80% Eanual. Rodea el Pacífico: Costa W América. – MEDITERRÁNEA- TRANSASIÁTICA: Libera 15-20% Eanual. Las Azores-Mediterráneo- Italia hasta el Cinturón Circumpacífico. – DORSALES OCEÁNICAS: Liberan 3-7% Eanual. 3. TERRREMOTOS. DISTRIBUCIÓN Y LOCALIZACIÓN RESUMEN Clasificación en f ( profundidad del Foco) • SISMOS SUPERFICIALES : 0 y 70 km de profundidad. Son los más importantes por su ocurrencia. Liberan un 85% Eanual. Se producen en las 3 zonas. • SISMOS INTERMEDIOS: 70 y 300 km de profundidad. Liberan un 12 % Eanual. Se producen, en su gran mayoría, en las zonas de subducción. • SISMOS PROFUNDOS: 300 y 700 km de profundidad. Hay muy pocos. Liberan 3% Eanual. 3. TERRREMOTOS. DISTRIBUCIÓN Y LOCALIZACIÓN Sesión 1 • 1. GEODINÁMICA INTERNA DE LA TIERRA – 1.1. ESTRUCTURA DE LA TIERRA – 1.2. DERIVA CONTINENTAL – 1.3. EXPANSIÓN DE LOS FONDOS OCEÁNICOS – 1.4. TECTÓNICA DE PLACAS • 2. ESTRUCTURAS TECTÓNICAS: FALLAS – 2.1. DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN – 2.2. EJEMPLOS DE FALLAS – 2.3. REBOTE ELÁSTICO (Terremoto de S. Francisco) • 3. TERREMOTOS. DISTRIBUCIÓN Y LOCALIZACIÓN – 3.1. SISMO O TERREMOTO – 3.2. SISMICIDAD GLOBAL – 3.3. CLASIFICACIÓN DE LOS TERREMOTOS – 3.4. TERREMOTOS HISTÓRICOS Sesión 2 4. ONDAS QUE SE PRODUCEN EN LOS TERREMOTOS ◦ 4.1. TEORIA DE LA ELASTICIDAD ◦ 4.2. PARÁMETROS DE LAS ONDAS ◦ 4.3. TIPOS DE ONDA EN TERREMOTOS (P, S, LR, LQ) 5. MEDIDAS DE LOS TERREMOTOS ◦ 8.1. INTENSIDAD Y MAGNITUD. RELACIÓN ◦ 8.2. ENERGÍA LIBERADA ◦ 8.3. FRECUENCIA ◦ 8.4. SISMÓGRAFOS INTRODUCCIÓN ◦ DEFINICIÓN SISMO Y SISMOLOGÍA ◦ REVISIÓN HISTÓRICA TIPOS DE ONDAS EN TERREMOTOS • Ondas P o Longitudinales: – Son las primeras que llegan a las estaciones sísmicas. – El desplazamiento de las partículas se produce en la dirección de propagación de la onda. – El paso de las ondas P produce que las partículas se compriman y expandan – Su velocidad se expresa con “α” y se puede expresar: en función de los Módulo de Young (E) y Poisson (ν) y, a su vez, con los coeficientes de Lamé (λ,µ). – Se transmiten por SÓLIDOS, LÍQUIDOS y GASES. En líquidos y gases µ=0 (no cizalladura) y la velocidad será mas baja que en sólidos. BODY WAVES, ONDAS INTERNAS U ONDAS DE CUERPO (se propagan por el interior de la Tierra) TIPOS DE ONDAS EN TERREMOTOS BODY WAVES, ONDAS INTERNAS U ONDAS DE CUERPO (se propagan por el interior de la Tierra) La velocidad aumenta enormemente con la densidad BODY WAVES, ONDAS INTERNAS U ONDAS DE CUERPO (se propagan por el interior de la Tierra) TIPOS DE ONDAS EN TERREMOTOS • Ondas S , Transversales o de Cizalla: – Son las segundas que llegan a las estaciones sísmicas. – El desplazamiento de las partículas es en cualquier dirección perpendicular a la dirección de propagación (SH y SV) – El paso de las ondas S produce un movimiento sinusoidal, de cizalla. – Su velocidad se expresa con “β” y es menor que la velocidad α de las ondas P. – Se transmiten sólo a través de SÓLIDOS. En líquidos y gases µ=0 (no cizalladura) y por tanto β=0. BODY WAVES, ONDAS INTERNAS U ONDAS DE CUERPO (se propagan por el interior de la Tierra) TIPOS DE ONDAS EN TERREMOTOS Velocidad β es menor que Velocidad α →Para Cuerpos Ideales→ (ν=0.25) TIPOS DE ONDAS EN TERREMOTOS • Se propagan por las capas más superficiales de la Tierra generando un movimiento de estas, siendo su amplitud máxima en superficie y nula en grandes profundidades. (Se dice que una onda se ha atenuado cuando la amplitud en un punto es igual a la amplitud inicial entre el número “e”) A=Ao/e= p (profundidad de penetración) y p=0.4 λ • Son generadas por reflexión de las ondas S y/o P en la superficie libre. • Llegan mucho después que las de cuerpo. ONDAS de SUPERFICIE (se propagan por la superficie de la Tierra): TIPOS DE ONDAS EN TERREMOTOS • Presentan dispersión (las ondas de diferentes frecuencias viajan con diferentes velocidades) • Sonanálogas a las ondas de agua y viajan sobre la superficie de la Tierra, desplazándose a menor velocidad que las ondas de cuerpo. • Su baja frecuencia provocan resonancia en edificios con mayor facilidad que las ondas de cuerpo y son, por tanto, las ondas sísmicas más destructivas. ONDAS de SUPERFICIE (se propagan por la superficie de la Tierra): β1 β2> β1 Con λ↓, las ondas viajan más lentas y se aproximan a la velocidad del medio β1 Con λ↑, las ondas viajan más rápidas y se aproximan a la velocidad del medio β2 • Ondas Rayleigh, LR (1985): – Movimiento elipsoidal retrógado (resultado de las ondas P y SV en superficie). – Son más lentas que las ondas S. https://youtu.be/E8EdvapT504 TIPOS DE ONDAS EN TERREMOTOS ONDAS de SUPERFICIE (se propagan por la superficie de la Tierra): Velocidad LQ >LR https://youtu.be/E8EdvapT504 • Ondas Love, LQ (1911): – Movimiento de lado a lado, perpendicular a la dirección de propagación de la onda. Son ondas de cizalla, que oscilan solo en el plano horizontal (resultado de las ondas SH en superficie). – Requieren la existencia de una capa superficial de menor velocidad en comparación a las formaciones subyacentes o es decir un gradiente de velocidad positivo (velocidad se incrementa) con la profundidad. Situación que se cumple en la Tierra pues se encuentra formado por capas de diferentes características físicas y químicas (estratos). https://youtu.be/moiPaaQYGbc TIPOS DE ONDAS EN TERREMOTOS ONDAS de SUPERFICIE (se propagan por la superficie de la Tierra): Velocidad LQ >LR https://youtu.be/moiPaaQYGbc Sismógrafo- sismómetro: registra las vibraciones del terreno en dirección N-S, E-W y Z. Sismograma: representación gráfica de la vibración en el tiempo. • Ondas P (Primeras): Vibran en dirección de propagación (↔). • Ondas S (Secundarias): Vibran en cualquier dirección perpendicular a la dirección de propagación (↕). Como no se pueden tener sensores en todas las direcciones, sólo se miden las componentes SH y SV. TIPOS DE ONDAS EN TERREMOTOS ¿Cómo se observan las ondas en un sismograma? • Ondas Rayleigh, LR : Movimiento elipsoidal retrógado (resultado de las ondas P + SV). • Ondas Love, LQ : Movimiento de cizalla solo en el plano horizontal (resultado de las ondas SH). TIPOS DE ONDAS EN TERREMOTOS ¿Cómo se observan las ondas en un sismograma? Z P SV LR E-W P SH LR LQ N-S P SH LR LQ Z E-W N-S RESUMEN Ondas sísmicas • Ondas elásticas • Para su estudio consideramos el M.A.S Simplificaciones • La TIERRA se divide en CAPAS PARALELAS con características físicas HOMOGÉNEAS. • La TIERRA es ISÓTROPA. • La TIERRA se comporte como ELÁSTICA. • El FRENTE DE ONDAS es esférico pero como lo tratamos a cierta distancia lo consideramos PLANO. RESUMEN Tipos de ondas producidas en terremoto • ONDAS DE INTERNAS , DE CUERPO – Ondas P: longitudinales, con movimiento compresivo-extensivo en la misma dirección de propagación. ↔ – Ondas S: tranversales , con movimiento de cizalla en CUALQUIER dirección perpendicular a la de propagación (SV , SH)↕. NO EN LÍQUIDOS. • ONDAS DE SUPERFICIE – Ondas LR: Movimiento elipsoidal retrógado (resultado de P y SV en superficie). – Ondas LQ : Ondas de cizalla, oscilan solo en el plano horizontal (resultado de SH en superficie). VP> VS> VLQ> VLR https://www.youtube.com/watch?v=qQrfTS2CP4I&app=desktop https://www.youtube.com/watch?v=qQrfTS2CP4I&app=desktop Sesión 1 • 1. GEODINÁMICA INTERNA DE LA TIERRA – 1.1. ESTRUCTURA DE LA TIERRA – 1.2. DERIVA CONTINENTAL – 1.3. EXPANSIÓN DE LOS FONDOS OCEÁNICOS – 1.4. TECTÓNICA DE PLACAS • 2. ESTRUCTURAS TECTÓNICAS: FALLAS – 2.1. DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN – 2.2. EJEMPLOS DE FALLAS – 2.3. REBOTE ELÁSTICO (Terremoto de S. Francisco) • 3. TERREMOTOS. DISTRIBUCIÓN Y LOCALIZACIÓN – 3.1. SISMO O TERREMOTO – 3.2. SISMICIDAD GLOBAL – 3.3. CLASIFICACIÓN DE LOS TERREMOTOS – 3.4. TERREMOTOS HISTÓRICOS Sesión 2 4. ONDAS QUE SE PRODUCEN EN LOS TERREMOTOS ◦ 4.1. TEORIA DE LA ELASTICIDAD ◦ 4.2. PARÁMETROS DE LAS ONDAS ◦ 4.3. TIPOS DE ONDA EN TERREMOTOS (P, S, LR, LQ) 5. MEDIDAS DE LOS TERREMOTOS ◦ 8.1. INTENSIDAD Y MAGNITUD. RELACIÓN ◦ 8.2. ENERGÍA LIBERADA ◦ 8.3. FRECUENCIA ◦ 8.4. SISMÓGRAFOS INTRODUCCIÓN ◦ DEFINICIÓN SISMO Y SISMOLOGÍA ◦ REVISIÓN HISTÓRICA INTENSIDAD Y MAGNITUD Tamaño de un terremoto se puede medir: • Por la INTENSIDAD: es subjetiva. Valora los efectos, los daños, que provoca un terremoto a partir de medidas con acelerómetros (“% g”: buena referencia del daño). – Escalas: Mercalli, Mercalli Modificada (12 intensidades, I-XII), MSK (Medredev- Sponheuer-Karnik) , European Macrosismic Scale. – Mapas de isosismicidad: referidos a un terremoto en exclusiva y los daños que provoca. – Mapas de riesgo sísmico: basados en terremotos pasados y estudios de características del terreno. (en % de g). Llevan implícita una probabilidad 1/10 para un T= 50 años. • Por la MAGNITUD: es objetiva. Mide la A de las ondas a partir de sismogramas y también tiene en cuenta la distancia al foco, Δ. (La A es fácil de medir y se sabe como evoluciona y atenúa con la distancia). MAGNITUD Magnitud Local (Richter): ML=log (Amáx)-2.48+2.76log (Δ) Nos da las mayores amplitudes a 100 Km del epicentro. 1ª ESCALA PARA MEDIR LOS TERREMOTOS DE CALIFORNIA. LIMITACIONES No válido para terremotos lejanos o cercanos pero grandes ya que estos dan frecuencias bajas. Da el daño que puede sufrir un edificio. Óptimo para ingeniería pero no para la ciencia Mínima: ML=-2 (limitación sismómetros actuales). Máxima: ML< 9 (mayor terremoto registrado). Magnitud de las ondas de superficie: MS= log (As/T) +1.66log (Δº) +3.3 Para ondas de superficie (baja frecuencia y alto periodo). Para terremotos superficiales (<50km y Δº>20º). Máxima MS= 8.6 (Alaska, 1964). MAGNITUD Magnitud de las ondas de cuerpo: mb=log (AP/T)+0.01 Δº+5.9 (AP →T≈1 seg) mB=log (AP,S/T)+0.01 Δº+5.9 (AP, S la que se mayor →T≈4-20seg) Para terremotos de profundidad >50 km. MAGNITUD ML=log (Amáx)-2.48+2.76log (Δ) (No válido para terremotos lejanos o cercanos pero grandes) MS= log (As/T) +1.66log (Δº) +3.3 (Para terremotos superficiales) mb=log (AP/T)+0.01 Δº+5.9 (AP →T≈1 seg) mB=log (AP,S/T)+0.01 Δº+5.9 (AP, S la que se mayor →T≈4-20seg) (Para terremotos de profundidad >50 km) • MS y mb se formularon para que fueran compatibles con ML: Las A varían con la frecuencia por lo que solo para terremotos pequeños podemos usar los 3 modelos indistintamente . • MS y mb son más compatibles pero también hay limitaciones: Las dos escalas se saturan (aunque el terremoto aumente, no lo hace la A) MAGNITUD Momento sísmico: Mo=µ s F (µ Módulo de rigidez, s deslizamiento, F área) Mide la energía disipada en toda el área de una falla movida durante un terremoto. Magnitud del Momento: Mw= 2/3 log (Mo)-6 Para medir grandes terremotos. Imáx= 1.5 Ms-1.8 log(h)+1.7 Para medir terremotos poco profundos (<50 km) *Estas fórmulas son empíricas, basadas en la experiencia por lo que los resultados deben tomarse como aproximados. MAGNITUD ENERGÍA • La energía liberada en un terremoto viene dada por su magnitud: – La EαA2 – Las escalas de magnitud se miden en logA. Log E= 4.4 + 1.5 Ms Log E= 5.24 + 1.44 Ms (si Ms>5) (E en julios) *Estas fórmulas son empíricas, basadas en la experiencia por lo que los resultados deben tomarse como aproximados. FRECUENCIA • En 1954 se hace un estudio de los terremotos ocurridosentre 1918-1945 encontrándose que: – Los terremotos de Ms=4-4.9 eran del orden de 6.000 – Los terremotos de Ms=6-6.9 eran del orden de 100. – Cuanto mas pequeño era un terremoto: más frecuentes. • La frecuencia anual de los terremotos con un magnitud dada (N) es una recta: log N=a-b Ms lo gN Ms •“a” es el valor la ordenada en el origen con valores entre 8 y 9 . •“b” la pendiente con valor 1 si es material fracturado que no soporta grandes esfuerzos o 0.5 si es una región más rígida. *Estas fórmulas son empíricas, basadas en la experiencia por lo que los resultados deben tomarse como aproximados. ¿Cómo se observan las ondas en un sismograma? Z P SV LR E-W P SH LR LQ N-S P SH LR LQ Z E-W N-S Compresión : SURCO Extensión: PICO Mw = 6,5. Terremoto se localizó en la dorsal atlántica a unos 6.000 km de distancia epicentral aproximadamente. Estación: Sierra de Pie de Palo (Argentina). ¿Cómo se observan las ondas en un sismograma? Z P SV LR E-W P SH LR LQ N-S P SH LR LQ Z E-W N-S Compresión: SURCO Extensión: PICO Tamaño de un terremoto: • INTENSIDAD: es subjetiva. Valora los efectos, los daños, que provoca un terremoto a partir de medidas con acelerómetros (“% g”: buena referencia del daño). – Escalas: Mercalli, Mercalli Modificada (12 intensidades, I-XII), MSK (Medredev-Sponheuer- Karnik) , European Macrosismic Scale. • MAGNITUD: es objetiva. Mide la A de las ondas a partir de sismogramas y también tiene en cuenta la distancia al foco, Δ. – Magnitud Local Ritcher ML No válido para terremotos lejanos o cercanos pero grandes ya que estos dan frecuencias bajas. Da el daño que puede sufrir un edificio. – Magnitud de las ondas de superficie MS Para ondas de superficie (baja frecuencia y alto periodo). Para terremotos superficiales (<50km y Δº>20º). RESUMEN – Magnitud de las ondas de cuerpo mB Para terremotos de profundidad >50 km. MS y mb se formularon para que fueran compatibles con ML: Las A varían con la frecuencia. Solo para terremotos pequeños podemos usar los 3 modelos indistintamente . MS y mb son más compatibles pero también hay limitaciones: Las dos escalas se saturan. (aunque el terremoto aumente, no lo hace la A) RESUMEN Energía de un terremoto (cont.) : • MAGNITUD: es objetiva. Mide la A de las ondas a partir de sismogramas y también tiene en cuenta la distancia al foco, Δ. – Momento sísmico, Mo Mide la energía disipada en toda el área de una falla movida durante un terremoto. – Magnitud del Momento, MW Para medir grandes terremotos. Relación Intensidad- Magnitud, I- MS Para medir terremotos poco profundos (<50 km) Energía de un teremoto, E: Viene dada por la magnitud, MS Frecuencia de los terremotos, N: Viene dada por la magnitud, MS RESUMEN La mayoría de las fórmulas son empíricas, basadas en la experiencia por lo que los resultados deben tomarse como aproximados Sismógrafos: Conjunto de instrumentos detectan y registran las ondas generadas por terremotos o pequeños temblores. • Sismómetro: sensor que detecta el movimiento. Sismograma: registro gráfico del terremoto. • ALTO PERIODO ( ↑To ↓ ωo ): 10-100 s • BAJO PERIODO ó ACELERÓMETRO (↓ To v ↑ ωo ): 0,1-1 s • BANDA ANCHA (resuelven el ruido, T=1-10 s) RESUMEN Z P SV LR E-W P SH LR LQ N-S P SH LR LQ Z E-W N-S
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